滚珠丝杠和滚动轴承作为数控机床关键功能部 件，其装配精度与装配质量在很大程度上决定于丝 杠副系统刚性和定位精度及轴承的旋转精度和刚度， 直接影响数控机床的加工精度。为此，在数控机床 的制造过程中，为了补偿因工作温度升高而引起丝 杠的伸长和轴承轴向游隙引起的窜动，必须消除其 轴向间隙，对其预加负荷拉伸进行预紧。在设计制造过程中，为达到既能使丝杠拉伸， 又能达到轴承预紧的目的，广泛采用预紧力技术消 除滚珠丝杠和滚动轴承的间隙。通常在丝杠轴台处 及轴承与端盖间设计一个预紧套和调整垫，通过配 磨预紧套和调整垫来达到丝杠拉伸及轴承预紧的目 的，使丝杠达到最佳运行效果。以我公司典型部件 横进 ( 见图 1) 为例，来探讨滚珠丝杠和滚动轴承的
预紧方法。1. 滚珠丝杠和滚动轴承预紧的工艺性分析 预紧套4及调整垫9的装配尺寸至关重要，如果预紧套 4 尺寸太大，则预紧力就会越大，将会引起
数控机床滚珠丝杠轴承的预紧方法
滚珠丝杠副寿命下降及摩擦力矩增大; 过小会出现 间隙，影响定位精度。同样，调整垫 9 尺寸过大也 会增大滚动轴承的磨损和发热量，使其寿命下降; 过小将影响旋转精度。因此，预紧套和调整垫的具 体尺寸成了整个部件性能优劣的关键。但在实际装 配过程中，预紧套 4 的尺寸不容易控制，往往需要多次拆装圆螺母 1、隔垫 10、轴承 2、挡套 3，势必 影响轴承 2 的精度。为此，在不影响装配精度的情 况下，预装时运用假轴承来替代轴承 2。通过长时间 的摸索，我们也设计出了一个新型的测量装置 ( 见 图 2) 来确保预紧垫 4 的最终尺寸。
数控机床滚珠丝杠轴承的预紧方法
2. 滚珠丝杠和滚动轴承的预紧
(1) 预装前清理
如图 1 所示，将两个轴承套 ( 15、20) 、预紧套 4、两个挡套 ( 3、14) 、假轴承、 内隔套 10、丝杠保护圈 19、螺母座 17、调整块 6、 调整垫 9、端盖 12、螺母 ( 1、11) 清洗干净。
(2) 预装
①将螺母座装在滚珠丝杠 18 上，紧 固 6 个 M8—6H 螺钉。②先将滚珠丝杠装入横进体壳，然后将两个轴承套分别装入横进体壳前、后端， 分别紧固两套 6 个 M6 螺钉。③将推力球轴承 5 ( 加 润滑脂) 、预紧套 4、挡套 3、假轴承、内隔套、装入丝杠前端，紧固螺母 1，然后将轴承端盖紧固好。④将推力球轴承 7 ( 加润滑脂) 、挡套 14 ( 清洗干 净) 、内隔套 10、调整垫装入丝杠后端，紧固螺母 11，然后将端盖紧固好。对角接触轴承 8 预紧: ①将端盖拆下，先用深 浅尺测量套 15 端面至角接触球轴承外环之间的距离 L1。②再测量端盖内左端孔端面至其左肩面之间的距 离 L2。③配磨调整垫 9: 调整垫厚度 = L2 － L1 + 0. 02 ～ 0. 03 ( mm) ，要求角接触球轴承大口向内; 磨 完 调整垫后装入丝杠，紧固螺母 11，然后将端盖紧固 好，用手转 动 丝 杠，应轻便灵 活，否 则 再 磨 调 整 垫; 将百分表放在丝杠前端，用手推丝杠，没有间 隙。对滚珠丝杠 18 预紧: ①将轴承端盖、螺母 1、假轴承、内隔套、挡套 3 依次拆下，先用深浅尺测 量预紧套 4 与滚珠丝杠 轴 台 ( 与预紧套最近的轴 台) 厚度差 δ，要求 0. 05mm ＜ δ ＜ 0. 2mm。②运用图 2 测 量 装 置 精 测，先将用深浅百分表放在平板 上，调为 0，然后用深浅百分表测量预紧套 4 与滚珠 丝杠轴台厚度差，然后将百分表转 180°，再测一次。δ = 0. 03 ～ 0. 04mm，多余磨去 ( 注: 丝杠预拉伸量， 在 2 ～ 3℃ 时 1m 长丝杠的拉伸量本厂为 0. 02mm) 。③将轴承端盖、螺母 1、假轴承、内隔套、挡套 3、 预紧套 4 依次装入体壳，紧固螺母 1，然后将轴承端 盖紧固好。待配磨螺母座调整块 6 及将其与滑鞍和螺母座 装配达要求后，需要再次清洗: ①将体壳前端的轴 承端盖、螺母 1、假轴承、内隔套、挡套 3、预紧套 4 依次拆下，并清洗。②将体壳后端的端盖、螺母 11、内隔套、调整垫9 依次拆下，并清洗。③将预紧 垫 4、内隔套、调整垫 9 分别在 1 级平板上研磨，要 求两端平行度 0. 01mm。④将所有配件去毛刺、内孔 倒角，并清洗干净。
(3) 成装
按图 3 将所有零部件装配并达设计 要求。注意所有轴承必须涂润滑脂。
数控机床滚珠丝杠轴承的预紧方法
3. 结语
综合上述分析，通过以上方法的预紧，既能达 到滚珠丝杠和滚动轴承总成的装配技术要求，又保 证了机床运行和工作精度，确保了机床一次交验合 格率达到了 100% ，为机床的装配提高了效率，获得 了较好的经济利益。
